一、低碳馬氏體在模具鋼中的應用

低碳馬氏體在塑料模具中的應用
　　1、低碳馬氏體滲碳型塑料模具鋼
　　低碳鋼、低碳合金鋼模具在成形后進行滲碳、淬火和低溫回火，使模具表面得到高碳細針狀回火馬氏體+顆粒狀碳化物+少量殘留奧氏體，心部組織主要為低碳馬氏體。從而保證了模具表面具有高硬度(58HRC～62HRC)、高耐磨性，而心部具有較高的強韌性(30HRC～45HRC)，用于制造各種要求耐磨性良好、形狀復雜、承受載荷較高的塑料成形模具。

　　2、超低碳冷擠壓成型塑料模具鋼
　　國外廣泛應用超低碳鋼冷擠壓成型工藝方法制造塑料模具。由于需要冷擠壓成型，除碳含量較低外，經軟化退火后，硬度較低(≤160HBS，擠壓復雜型腔時≤130HBS)，特別適合于冷塑性變形。這類鋼在冷擠壓成型后進行滲碳、淬火、回火。因此具有生產效率高、制造周期短、模具精度高等優點。典型的鋼種有美國P系列低碳模具鋼、德國X6CrMo4鋼(≤0.07%C，質量分數，下同)和國產LJ-08Cr3NiMoV鋼(≤0.08%C)。
　　3、低碳馬氏體鋼(≤0.25%C)強韌性型塑料模具鋼
　　低碳馬氏體鋼包括低碳碳素鋼和低碳合金鋼經低碳馬氏體強烈淬火處理后，得到強韌性較高的低碳馬氏體組織，代替中碳鋼調質處理或低碳鋼滲碳、滲氮處理，適用制造各種塑料模具，可顯著縮短模具制造周期，降低制造成本，提高使用壽命，在塑料模具熱處理中廣泛應用。

　　4、低碳馬氏體時效硬化型塑料模具鋼
　　(1)低碳馬氏體時效硬化鋼　
　　該鋼具有較高的屈強比，良好的切削加工和焊接性能和熱處理工藝簡單等優點。典型鋼種是超低碳18Ni鋼系列(≤0.03%C)，由于18Ni鋼價格昂貴，在國內很少使用。近年來開發的06Ni6CrMoVTiAl(簡稱06鋼，≤0.06%C)，屬低鎳、低碳馬氏體時效硬化鋼。該鋼經800℃～880℃加熱，水或油冷卻固溶處理，(500～540)℃×(4～8)h時效處理后的組織為低碳馬氏體+析出強化相Ni3Al、Ni3Ti、TiC和TiＮ，硬度為42HRC～45HRC，屈服強度1100MPa～1400MPa。06鋼通常用來制作的收錄機磁帶盒模具，其平均壽命>110萬件，是一種有發展前途的鋼種。
　　(2)國產低碳馬氏體析出(沉淀)硬化鋼　
　　典型鋼種為25CrNi3MoAl和10Ni3MnCuAl(簡稱PMS)，適用于制作對變形率要求<0.05%，鏡面要求或表面要求光刻花紋工藝的精密鏡面塑料模具。其中25CrNi3MoAl鋼經830℃固溶處理后，硬度可達50HRC，540℃×4h時效處理后，硬度為39HRC～42HRC；PMS鋼經870℃×1h固溶處理，510℃×4h時效處理后金相組織為低碳馬氏體基體上彌散分布大量細小金屬間化合物，其硬度為40HRC～43HRC，抗拉強度為1000MPa～1300MPa。

　　5、低碳馬氏體耐蝕型塑料模具鋼
　　(1)低碳馬氏體不銹鋼　
　　主要鋼種為2Cr13鋼(0.16%～0.25%C)和1Cr17Ni2鋼(0.11%～0.17%C)，適用于制造在腐蝕介質作用下的塑料模具，透明塑料制品模具。
　　(2)低碳馬氏體析出(沉淀)硬化型不銹鋼　
　　典型鋼種為國產07Cr16Ni4Cu3Nb鋼(≤0.07%C，簡稱CR)，該鋼經1050℃淬火后獲得單一的低碳馬氏體組織，硬度為32HRC～35HRC，可以直接進行切削加工；經460℃～480℃時效處理后，硬度為42HRC～44HRC，良好的力學性能和抗蝕性。例如聚三氟氯乙烯閥門蓋模具，原采用45鋼鍍鉻處理模具，使用壽命為1000～4000件，后改用低碳馬氏體PCR鋼，壽命可達10000～20000件。